15Лепуавра (QLM) (Quoirin, Lepoivre, 1977) с пониженным до 20 г/л содержанием сахарозы и добавлением 2 мг/л BAP, на которой происходило множественное заложение пазушных микропобегов. С целью индукции ризогенеза их переносили на среду 1/г QLM с добавлением 1 мг/л индолилмасляной кислоты (IBA).
Таким образом, отработана технология микроклонального размножения 7 видов яблони из коллекции Ботанического сада МГУ. Подобраны сроки взятия эксплантов, состав сред и условия культивирования. Полученные результаты представляют интерес для создания и поддержании коллекции дикорастущих яблонь in vitro, с целью сохранения генофонда и в дальнейшем использования их в практической селекции.
Работа выполнена в рамках гостемы НИР: АААА-А16-116021660105-3.
Литература
1. Красная Книга СССР. - М., 1984 - 478 с.
2. Лангенфельд В.Т. Яблоня. Морфологическая эволюция. Филогения. География. Систематика. - Рига: Зинатне, 1991. - 234 с.
3. Матушкина О.В., Пронина И.Н. Технология клонального микроразмножения яблони и груши (методические рекомендации). - Мичуринск-наукоград РФ. - 2008. - 32 с.
4. Олониченко А.И. Ягодная сибирская яблоня в восточном и южном Забайкалье // Социалистическое растениеводство. - 1936. - № 19.
5. Пономаренко В.В. Генетические ресурсы дикорастущих яблонь СССР // Науч.-техн. Бюлл. ВНИИ раст-ва имени Н.И. Вавилова. - 1986. - вып. 160 - С. 27-30.
6. Ромаданова Н.В., Вечерко Н.А., Жумабеков Е.Ж. Сохранение генофонда яблони в коллекции in vitro / Биотехнология как инструмент сохранения биоразнообразия растительного мира / Материалы II Всероссийской научно-практической конференции - Белгород - 2008. - С. 128-132
7. Murashige T. & Skoog F. A revised medium for rapid growth and bio-assays with tobacco tissue cultures. Physiol Plant. - 1962, V. 15(3). Р. 473-497.
8. Quoirin M., Lepoivre P. Etude de milieu adapte aux cultures in vitro / C R Acad. Sci. Paris, 1977. - V.281. -1309 р.
УДК 634.11: 634.1.03: 581.174
ДИАГНОСТИКА СОДЕРЖАНИЯ АНТОЦИАНОВ В КОРЕ ОДНОЛЕТНИХ ПОБЕГОВ НОВЫХ ПЕРСПЕКТИВНЫХ КЛОНОВЫХ ПОДВОЕВ ЯБЛОНИ СЕЛЕКЦИИ МИЧУРИНСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТА
Чурикова Н.Л., м.н.с. Тарова З.Н., к.с.-х.н.
ФГБОУ ВО Мичуринский ГАУ, Мичуринск, Россия, [email protected] Аннотация
Клоновые подвои яблони селекции ФГБОУ ВО Мичуринский ГАУ характеризуются различным уровнем содержания антоцианов, варьирующим в зависимости от генотипа - от полного отсутствия фенотипического проявления до наличия разных оттенков пигментов и степени их насыщенности в тканях. В соответствии с этим, данными пигментами в различной степени окрашена кора (флоэма) и древесина (ксилема) побегов. По уровню содержания антоцианов в растительных тканях клоновые подвои яблони селекции ФГБОУ ВО Мичуринский ГАУ можно объединить в две группы: зеленолистные и краснолистные. Установлено, что по накоплению антоцианов в коре однолетних побегов клоновых подвоев яблони в период с октября по январь можно судить о степени их подготовленности к периоду зимовки. Ключевые слова: клоновые подвои, яблоня, антоцианы, кора, однолетний побег
DIAGNOSTICS OF THE CONTENT OF ANTHOCYANINS IN THE BARK OF ANNUAL SHOOTS OF NEW PROMISING APPLE CLONAL ROOTSTOCKS BRED BY MICHURINSK AGRARIAN UNIVERSITY
Churikova N.L., junior researcher
Tarova Z.N., candidate of agricultural sciences
Michurinsk State Agrarian University, Michurinsk, Russia
Селекция и сорторазведение садовых культур Т.6, № 2, 2019 Abstract
Apple clonal rootstocks bred by the Michurinsk State Agrarian University are characterized by different content of anthocyanins, varying depending on the genotype - from complete absence to different degree of saturation in plant tissues. In accordance with this, the bark (phloem) and wood (xylem) of the shoots are colored with these pigments to varying degrees. Apple clonal rootstocks bred by Michurinsk State Agrarian University can be grouped into two groups with different content of anthocyanins in plant tissues: green-leaved and red-leaved. It has been established that the accumulation of anthocyanins in the bark of annual shoots of apple clonal rootstocks from October to January indicates the degree of their readiness for the wintering period. Key words: clonal rootstocks, apple tree, anthocyanins, bark, annual shoot
Введение
Для живых организмов очень важна роль фенольных соединений (катехины, проантоцианидины, танины, дубильные вещества и др.), которые являются эффективными антиоксидантами. Считается, что от них в значительной мере зависит устойчивость растений к стрессорам. В экстремально складывающихся условиях произрастания в листьях яблони синтезируется больше фенольныхсоединений, чем на оптимальном агрофоне (Гудковский, Каширская, Цуканова, 2005). Антоцианы участвуют во многих процессах метаболизма растений, в частности, в окислительно-восстановительных процессах дыхания, содержатся в мембранах хлоропластов, считаются компонентами системы адаптации и экологической устойчивости растений, их количество в органах растения увеличивается при понижении температур и увеличении солнечной инсоляции. Наличие антоцианов многими авторами рассматривается как важный фактор экологической приспособленности растений к условиям произрастания (Гулько, 1992; Steyn et al., 2002). Содержание антоцианов и активности каталазы в коре однолетних побегов сортов яблони считают важным показателем при оценке зимостойкости изучаемых привойно-подвойных комбинаций (Гурьянова, 2014). Из-за увеличения стрессовой нагрузки климатических и антропогенных факторов на живые организмы, в том числе и на растения, особую актуальность приобретает поиск новых тестовых систем и методологических подходов, при помощи которых в сжатые сроки можно получить достоверную информацию о степени подверженности организма, в том числе и растительного, влиянию стресса.
По мнению П.В. Масленникова (2003), наиболее перспективным в применении к растениям, находящимся в условиях стресса, в настоящее время могут быть методы, основанные на изменениях оптических свойств тканей, связанные с синтезом и накоплением антоцианов. Предполагается, что для генно-инженерного конструирования растений с высокой адаптационной способностью и сильным иммунитетом в перспективе будут использоваться формы с высоким эндогенным уровнем антоциановых соединений. Именно эндогенный уровень этих пигментов служит достоверным показателем физиологического состояния метаболизма как на уровне клеток, так и экосистем растений в целом. Косвенный метод оценки зимостойкости по наличию антоцианов в коре побегов был разработан для сортов яблони, не обладающих фенотипическим проявлением антоциановой окраски (Соловьева, 1982).
Целью данного исследования являлось изучение и сравнительный анализ динамики содержания антоцианов в коре однолетних побегов новых перспективных клоновых подвоев яблони селекции ФГБОУ ВО Мичуринский ГАУ.
Материалы и методика
Исследования проводили в ФГБОУ ВО Мичуринский ГАУ в 2012-2019 гг. на базе маточника вертикальных отводков клоновых подвоев яблони. Содержание антоцианов в коре однолетних побегов клоновых подвоев яблони определяли ежемесячно в период с сентября по март согласно методике, предложенной М.А. Соловьевой (1982).
Результаты и их обсуждение
Исследуемые клоновые подвои яблони селекции Мичуринского государственного аграрного университета характеризуются различным уровнем содержания антоцианов, варьирующим в зависимости от генотипа - от полного отсутствия фенотипического проявления данного признака до наличия разных оттенков пигментов и степени их насыщенности в тканях. В соответствии с этим, у разных генотипов данными пигментами в различной степени окрашены кора (флоэма) и древесина (ксилема) побегов. По признаку фенотипического проявления наличия антоцианов клоновые подвои яблони селекции Мичуринского ГАУ можно объединить в две группы: зеленолистные и краснолистные. Использование краснолистных форм клоновых подвоев позволяет облегчить работу в питомнике при удалении поросли.
Экспериментально установлено, что содержание антоцианов в коре однолетних приростов подвоев яблони в период с сентября по март изменялось в диапазоне от 11,0 до 166,0 мг/гсм, при этом их наибольшая концентрация отмечена у краснолистных форм 54-118, 2-12-10, 3-4-7, 5-27-1. Следует отметить, что содержание пигментов данной группы в коре однолетних побегов зеленолистных форм 5-21-27 и 5-21-93 в отдельные месяцы было выше, чем у изучаемых краснолистных форм (рисунок 1, 2).
Выявлено, что содержание антоцианов в коре однолетних побегов клоновых подвоев яблони было максимальным в промежуток времени с октября по январь, что совпадает с периодом наиболее низких температур и прохождением глубокого покоя плодовых культур в средней полосе России. В целом, данный показатель позволяет судить о степени подготовленности клоновых подвоев яблони к периоду зимовки как в маточнике, так и в саду в составе различных сорто-подвойных комбинаций, что приводит к повышению зимостойкости привитого сорта (Тарова и др., 2014, 2019; Чурикова и др., 2014).
—О—62-396 54-118 —•— 2-12-10 •••»•• 3-4-7 —•— 5-27-1
Месяцы
Рисунок 1 - Динамика содержания антоцианов в коре однолетних побегов краснолистных подвойных форм яблони
100
а
0
1
го
е
I
го и
X
ГО £ а
£ о и
80
60
40
20
0
—Ф—2-3-14 -♦- 2-3-49 —,-2-9-49 — •-2-15-15 -О—5-21-27 -"А" 5-21-93 --•—2-15-2
А.......//
/ / \ /*\..........* / ••••" / V \ /
___/ ч / \ \ •-------- / ч / \ ж 4 / у ^ / ^^^х^—г^^*
/ -----*. _ Ьг"—^ ••' 'У ' // ^ч \ ^ ^--------- — ■ — ^
1 Р"- X Ч Ж
сентябрь октябрь ноябрь декабрь январь февраль март
Месяцы
Рисунок 2 - Динамика содержания антоцианов в коре однолетних побегов зеленолистных подвойных форм яблони
Выводы
По уровню содержания антоцианов клоновые подвои яблони селекции ФГБОУ ВО Мичуринский ГАУ можно объединить в две группы: зеленолистные и краснолистные. Наибольшее количество антоцианов в коре однолетних побегов отмечено у клоновых подвоев 54-118, 2-12-10, 3-4-7, 5-27-1. Использование краснолистных форм клоновых подвоев позволяет облегчать работу в питомнике при удалении поросли. По уровню накоплению антоцианов в коре однолетних побегов клоновых подвоев яблони в период с октября по январь можно судить о степени их подготовленности к периоду зимовки.
Исследования выполнены в рамках Государственного задания МСХ РФ №30 «Селекция зимостойких слаборослых клоновых подвоев с использованием молекулярных маркеров» на 2019 г. на базе ЦКП «Селекция сельскохозяйственных культур и технологии производства, хранения и переработки продуктов питания функционального и лечебно-профилактического назначения» ФГБОУ ВО Мичуринский ГАУ.
Литература
1. Гудковский В.А., Каширская Н.Я., Цуканова Е.М. // Стресс плодовых растений. - Воронеж: Кварта, 2005. -
128 с.
2. Гулько И.П. Клоновые подвои яблони. - Киев,1992. - 154 с.
3. Гурьянова Ю.В. Особенности периода покоя яблони на слаборослых клоновых подвоях: Монография. -Мичуринск: Изд-во ООО «БИС», 2014. - 109 с.
4. Масленников П.В. Экологические аспекты накопления антоциановых пигментов в растениях: дис. ... канд. биол. наук. - Калининград. - 2003. - 162 с.
5. Соловьева М.А. Биологические основы зимостойкости плодовых растений // Зимостойкость плодовых, ягодных культур и их восстановление в связи с повреждением морозами: Сб. науч. тр. ВНИИС им. И.В. Мичурина. -Мичуринск, 1982. - Вып. 35. - С. 3-8.
6. Тарова З.Н., Соломатин Н.М., Никонорова Л.И., Фролова С.В. Оценка устойчивости подвоев яблони селекции МичГАУ и их влияния на зимостойкость привитых сортов по некоторым биохимическим показателям // Агро XXI. - 2012. - № 10-12. - 12 с.
7. Тарова З.Н., Чурикова Н.Л., Гонтюрев А.Н., Аксенова В.А. Определение срока наступления периода покоя клоновых подвоев яблони селекции Мичуринского ГАУ // Наука и Образование. - 2019. - № 1. - 26 с.
8. Чурикова Н.Л., Папихин Р.В., Тарова З.Н., Скороходова Л.В., Честных Д.Ю. Влияние подвоя на морфометрические показатели привойного компонента в питомнике // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. - 2014. - № 5. - С. 14-19.
9. Steyn W.J., Wand S.J.E., Holcroft D.M, Jacobs G. Anthocyanins in vegetative tissues: a proposed unified function in photoprotection // New Phytologist. - 2002. - P. 349-361.
